专利名称：防止松脱的固定连接组件和方法
技术领域：
本发明一般涉及燃气透平发动机，特别是涉及该发动机中的油管附件。
燃气透平发动机包括许多部件，例如轴承，齿轮和花键，在发动机工作期间，这些部件需要润滑。一般地，燃气透平发动机采用内置再循环储油系统，以为这些部件提供润滑，并用于冷却目的。不同的油管用来使润滑油绕系统循环。这些油管常暴露在高温和音速的气流下，这不利于油管的完整性。而且，高温气流可导致在油管内形成由热产生的分解产物(即，“焦炭”)，这样防碍了发动机部件的适当的润滑。
为了防止结焦，油管通常包括双壁结构，以便与高温气流适当的绝热。然而，使油管与其它部件例如沉积池或轴承壳体连接的油管附件需要另一种保护装置。这样，油管附件通常由隔热衬垫封闭，该隔热衬垫由封闭高温绝热材料的轻型高温钢板制成。这样，隔热衬垫保护油管附件不受高温气流影响并确保发动机适当地润滑。
在燃气透平发动机中的所有附件遇到的潜在的问题是，由于发动机在工作期间产生的的振动，附件会松脱。在油管附件的情况下，油管的完全分离可将足够的润滑油注入燃烧室内，而点燃发动机。一种公知的防止附件松脱的方法是使用保险丝。保险丝紧固是将两个或多个零件用金属丝固定在一起，因此，通过金属丝附加拉紧可抵抗螺纹零件松脱的任何趋势。对于油管附件，金属丝需要穿过附件内的孔来捆绑并通过焊接到轴承壳体上的固定器来固定。
然而，保险丝很难用于油管附件，因为接近这种附件受到限制，且由于使用隔热衬垫，存在有限的自由空间。而且，使用保险丝需要进行实质的改动，因为需要在附件和隔热衬垫内钻金属丝孔，并需要将固定器焊接到适当的结构上。在隔热衬垫内的金属丝孔还降低其绝热效率。
因此，需要一种防止附件特别是油管附件松脱的方法，该油管附件很容易安装在一个有限空间内，并且附件不需要实质上改动。
本发明可满足上述需要，它提供一种连接组件，该连接组件具有一第一连接件，一第二连接件，和一连接螺母，该连接螺母布置在第二连接件的一部分上并与第一连接件螺纹接合，以便将第一和第二连接件保持在一起。一隔热衬垫封闭住连接螺母，提供保持带用来防止连接螺母松脱，该保持带具有与隔热衬垫的内表面连接的一第一端，和与连接螺母连接的一第二端。
参考附图，通过下面详细的描述和附加的权利要求书，本发明相对于已有技术的优点将十分清楚。
特别指出了被认为是本发明的主题，并在说明书的结束部分清楚的要求保护其权利范围。然而，结合附图并参考下面的描述可更好地理解本发明，附图中
图1是本发明的连接的纵向截面视图。
图2是沿图1的线2-2截取的横向截面视图。
图3是本发明的连接组件的顶视图。
图4是本发明的连接组件的等距视图。
参见附图，其中在不同附图中，相同的数字标记表示相同的元件。图1-4表示本发明的连接组件10。在一个优选实施例中，连接组件10是油管附件，它使流体输送管12例如油管与壳体14例如油池或轴承壳体流体连通。尽管油管附件例如用于燃气透平发动机中的油管附件举例使用，以便公开本发明的发明概念，应认识到本发明不仅限于油管附件，而且可应用于广泛不同的连接组件。
连接组件10包括第一连接件16和第二连接件18，该第一连接件16和第二连接件18绕一个公共的中心轴线共轴布置。第一和第二连接件16和18可由能够适应一些类型的流体，压力，温度等的任何材料制成，连接组件10暴露在该流体、压力、温度等之中。适当的材料包括但不限于不锈钢，超耐热不锈钢和钛。
如图1最佳所示，第一连接件16是从壳体14的外壁20向外延伸的管嘴的形式，它具有从此伸出的孔22，以提供与壳体14的内部流体连通。球状或位于顶部的第一密封表面24在第一连接件16的远端上形成，一组外螺纹26在第一连接件16的外表面上形成。
最好，管12是双壁结构，它具有如图1所示的同心内管壁和外管壁28和30。第二连接件18是在内壁28的端部上整体成形的套箍，或者该第二连接件与内壁28的端部连接。第二连接件18包括通常为截头锥体的第二密封表面32，该第二密封表面32构造成与第一密封表面24配合密封接合。第一环形对接表面34布置在第二连接件18的外表面上。
连接组件10还包括布置成与第二连接件18成包围关系的连接螺母36。连接螺母36包括在其一端径向向内延伸的凸缘38。凸缘38限定了与第一对接表面34接合的第二环形对接表面40。如图2所示，连接螺母36设有外扳紧表面，该外扳紧表面最好具有六角形，以便限定若干搭扳手的平面42。在与凸缘38相对的一端，在连接螺母36的内表面上形成有一组内螺纹44。
连接螺母36和第一连接件16通过使内螺纹44与外螺纹26啮合从而相互螺纹接合。这使连接螺母36上的第二对接表面40与第二连接件18上的第一对接表面34接触。紧固连接螺母36，以便在第二连接件18上施加轴向负荷，这迫使第二密封表面32抵靠第一密封表面24，以形成第一和第二连接件16和18之间的接触密封，从而使管12与壳体14的内部流体连通。通过分别提供具有球形和锥形结构的第一密封表面24和第二密封表面32，这可方便这两个表面对准，并且当连接螺母36适当地扭转时，确保流体紧密封。应注意该表面构造可很容易地换向。即，第一密封表面24可以是锥形，而第二密封表面32可以是球形。
隔热衬垫46围绕连接组件10布置，以便对其热保护，从而使其免受高温环境的影响。隔热衬垫46包括第一部分48和第二部分50，该第一部分48和第二部分50基本上是半筒状的半壳，它们结合以便完全封闭连接组件10。
第一部分48包括基本上半筒状的主体部分52，该半筒状主体部分52具有封闭传统的高温隔热材料58的内片层54和外片层56。内片层54和外片层56最好由较耐用的材料例如轻型高温钢制成。凸缘60布置在主体部分52的一端上，小的半筒状延伸段62布置在另一端。第二部分50与第一部分48十分类似，因为它包括基本上半筒状主体部分64，该半筒状主体部分64具有封闭高温隔热材料70的内片层66和外片层68，布置在主体部分64的一端上的凸缘72，和布置在另一端的小的半筒状延伸段74。
第一和第二部分48和50布置在连接组件10的相对侧上。这样，相应的主体部分52和64结合，以形成封闭第一连接件16、第二连接件18和连接螺母36的基本上筒状壳。相应的延伸段62和74形成环绕管状外壁30的环。凸缘60和72通过适当的方法例如点焊与壳体14的外壁20连接。半筒状延伸段62和74通过适当地方法例如点焊类似的固定到管状外壁30上。在第一和第二部分48和50之间形成的侧焊缝76(图4)也焊接起来。这样，隔热衬垫46相对于壳体14和第一连接件16固定。
第二部分50略大于第一部分48，因此当两部分48和50装配到一起时，第二部分50叠加在第一部分48上。当布置隔热衬垫46时，较大的第二部分50面向流动的方向(由图2和3中的箭头A所示)，焊缝76中的任一个都不面向上游方向。这样，如果连接组件10放在高速流体流中时，这通常是在燃气透平发动机中所用的连接组件以及其它许多应用中的情况，这样，气流不太可能将两个部分48和50分开。外带箍78可有选择地设置，以便进一步防止第一和第二部分48和50不希望地分离。外带箍78环绕主体部分52和64并将其焊接在一起。
连接组件10还包括用于防止连接螺母36松脱的一保持带80。保持带80是具有第一端82和第二端84的坚固带，该第一端82与隔热衬垫46的内表面连接，该第二端84与连接螺母36连接。可以任何适当的方式例如焊接，实现保持带与隔热衬垫46和连接螺母36的连接。特别是，保持带80的第一端82与隔热衬垫46的第一部分48的内表面连接，第二端84与连接螺母36的其中一个搭扳手的平面42连接。保持带80就位，以便在与连接螺母36的紧固方向相反的方向上(图2中的箭头B所示)，从其第一端82向第二端84延伸。由于隔热衬垫46固定到壳体14上，保持带80提供防止连接螺母36松脱的强制性安全结构。
保持带80由足够强以保持连接螺母36的材料制成，该材料可焊接并与隔热衬垫材料相似。
适当材料的例子包括钢和镍铬铁合金。保持带80必须具有足够的长度，以便很容易的与连接螺母36的其中一个搭扳手的平面42连接。在六角形连接螺母的情况下，这样，最好保持带80足够长以便围绕连接螺母36延伸至少90度的弧。这是因为，由于在六角形螺母上的相邻的平面42的中心之间存在60度的弧，90度的弧将确保保持带80覆盖平面42的中心，从而提供足够的区域，以确保良好地焊接。而且最好保持带80至少与连接螺母36一样宽，以便进一步确保存在足够的区域，以提供良好地焊接。保持带80最好具有约0.005英寸的厚度，以提供适当地强度。类似的，隔热衬垫46应具有足够的结构强度，来支承保持带80。最好，第一和第二部分48和50的内片层和外片层(54，56，66和68)均是约0.005英寸厚。
为了安装连接组件10，第二连接件18与第一连接件16对准，连接螺母36在第一连接件16上螺纹连接，以便以公知的方式使两个连接件16和18连接。保持带80的第一端82与隔热衬垫46的第一部分48的内表面连接，第一部分48就位并抵靠装配好的第一连接件16、第二连接件18和连接螺母36的下游侧。(尽管保持带80可替换地与第二部分50连接，最好使用较小的第一部分48，因为它提供更好的接近)。第一部分凸缘60点焊到壳体外壁20上，第一部分延伸段62点焊到管外壁30上。接着，保持带80在连接螺母36上弯曲，第二端84最好通过点焊与其中一个搭扳手的平面42连接。第二部分50接着布置在组件的上游侧，它与第一部分48相对，因此它叠加在第一部分48上。一旦第二部分50就位，第二部分凸缘72点焊到壳体外壁20上，第二部分延伸段74点焊到管外壁30上。如果没有使用可选的外带箍78，那么侧焊缝76焊接以完成安装。如果使用可选的外带箍78，那么侧焊缝76点焊，且外带箍78通过点焊与隔热衬垫46连接。接着，侧焊缝76的其余部分被焊接。
这样，在总安装方法中，作为另一个步骤，利用其它安装步骤所需要的相同的工具和技术，保持带80很容易地被安装。保持带80可仅正确地安装，因为它是安装衬垫46本身的一部分，因此通过安装衬垫46定向。本发明不需要对附件或壳体改动。
尽管已经结合具有隔热衬垫的连接组件完全描述了本发明，应注意其它实施例也是可能。例如，本发明可用于附件中，该附件内不使用隔热衬垫，而是通过将保持带的第一端与另一个固定结构例如壳体连接。
前面已经描述了具有焊接的保持带以防止连接螺母松脱的连接组件。尽管已经描述了本发明的特定的实施例，对本领域的普通技术人员来说，在不超出附后的权利要求书所定义的本发明的实质和范围的前提下，显然本发明可作不同的修改。
权利要求
1.一种连接组件，包括一第一连接件；一第二连接件；一连接螺母，该连接螺母布置在所述第二连接件的一部分上并与所述第一连接件螺纹接合，以便将所述第一和第二连接件固定在一起；一隔热衬垫，该隔热衬垫封闭住所述连接螺母；和一保持带，该保持带具有一连接于所述隔热衬垫的内表面的第一端，和一连接于所述连接螺母的第二端。
2.如权利要求1所述的连接组件，其特征在于所述保持带在与所述连接螺母的紧固方向相反的方向上从其第一端延伸到其第二端。
3.如权利要求1所述的连接组件，其特征在于所述隔热衬垫相对于所述第一连接件固定。
4.如权利要求1所述的连接组件，其特征在于所述隔热衬垫包括第一部分和第二部分，所述保持带的所述第一端连接于所述第一部分。
5.如权利要求4所述的连接组件，其特征在于所述第二部分比所述第一部分大。
6.如权利要求1所述的连接组件，其特征在于所述保持带至少与所述连接螺母一样宽。
7.一种连接组件，包括一从一壳体延伸的第一连接件；一与所述第一连接件共轴布置的第二连接件；一连接螺母，该连接螺母布置在所述第二连接件的一部分上并与所述第一连接件螺纹接合，以便将所述第一和第二连接件固定在一起；一隔热衬垫，该隔热衬垫封闭住所述连接螺母并相对于所述壳体固定；和一保持带，该保持带具有一连接于所述隔热衬垫的内表面的第一端，和一连接于所述连接螺母的第二端。
8.如权利要求7所述的连接组件，其特征在于所述保持带在与所述连接螺母的紧固方向相反的方向上从其第一端延伸到其第二端。
9.如权利要求7所述的连接组件，其特征在于所述隔热衬垫包括一第一部分和一第二部分，该第一部分具有一连接于所述壳体的凸缘，该第二部分具有一连接于所述壳体的凸缘，所述保持带的所述第一端连接于所述第一部分。
10.如权利要求9所述的连接组件，其特征在于所述第二部分比所述第一部分大。
11.如权利要求7所述的连接组件，其特征在于所述保持带至少与所述连接螺母一样宽。
12.在一种连接组件中，其具有一第一连接件，一第二连接件，一使所述第一和第二连接件连接的连接螺母，和一封闭住所述连接螺母的隔热衬垫，一种防止所述连接螺母松脱的方法，所述方法的步骤包括将一保持带的一第一端连接于所述隔热衬垫；和将所述保持带的一第二端连接于所述连接螺母。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于所述保持带布置成在与所述连接螺母的紧固方向相反的方向上从其第一端延伸到其第二端。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于所述保持带的所述第一端被焊接到所述隔热衬垫上，所述保持带的所述第二端被焊接到所述连接螺母上。
全文摘要
一种连接组件包括一个第一连接件,一个第二连接件,和一个连接螺母,该连接螺母布置在第二连接件的一部分上,并与第一连接件螺纹接合,以便将第一和第二连接件固定在一起。隔热衬垫封闭住连接螺母,保持带提供用来防止连接螺母松脱,该保持带具有与隔热衬垫的内表面连接的第一端,和与连接螺母连接的第二端。
文档编号F16L19/02GK1343287SQ00802361
公开日2002年4月3日 申请日期2000年10月2日 优先权日1999年10月22日
发明者R·M·埃尔普斯, J·A·麦纳梅, M·卡明斯克 申请人:通用电气公司